基于动态清空距离的特殊车辆与CAVs混合车道控制

摘要：

特殊车辆的优先通行是道路交通管理的一项重要工作,而目前相关控制措施存在实施难度较大、道路空间利用率低和道路通行能力下降等问题.为解决这些问题,结合智能网联汽车(CAVs)技术特点,提出考虑特殊车辆优先通行的CAVs专用车道控制方法,按应急车辆、一般优先级车辆和CAVs的优先通行顺序设计车辆通行规则.通过预测特殊车辆到达下游交叉口时的路口排队长度,建立"满足不同优先级特殊车辆通行需求"的动态清空距离模型,其中应急车辆以速度损失最小化为优化目标,一般优先级车辆以均衡车辆通行需求为优化目标.针对CAVs在专用道上可能成为其他车辆通行障碍的情况,考虑换道安全和不同换道动机,设计CAVs进入和离开专用道的规则,建立换道决策控制模型;在此基础上,提出适用于不同优先级车辆的专用车道通行控制策略.通过仿真实验对所提方法的控制效果予以分析验证.实验结果表明:与不考虑特殊车辆优先通行的控制方法相比,虽然该方法的车均出行时间和人均出行时间分别增加了3.9％和2.8％,但特殊车辆的车均延误时间减少了59.6％以上;与IBL控制方法相比,该方法的车均出行时间和人均出行时间分别减少16.7％和14.6％,特殊车辆的车均延误时间减少13.5％,专用车道利用率提高36.3％以上,并且在CAVs渗透率大于0.4时获得最佳控制效果.该控制方法在特殊车辆优先通行方面,减少了单一控制策略的局限性,为交通控制和管理提供理论支撑.

关键词：智能交通、动态清空距离、车道控制、特殊车辆优先、智能网联汽车

所属期刊栏目：40

分类号：U491(交通工程与公路运输技术管理)

资助基金：国家自然科学基金;河北省自然科学基金;河北省高等学校科学技术研究项目

在线出版日期：2022-07-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：118-126